[发明专利]基于GMR的生物标志物检测中分析物的传感系统和方法

权利要求书

1.一种检测查询样品中是否存在分析物的方法，包括：

提供传感器，其包括布置在巨磁阻(GMR)传感器功能化表面上的生物分子，所述生物分子包括：

共价结合到生物分子的可裂解部分，裂解被查询样品中存在的分析物催化；和

与生物分子的可裂解部分相连的受体，所述受体能够结合磁性纳米颗粒；

(a)使查询样品通过传感器，从而允许在存在分析物的情况下从生物分子中裂解和移除带有相连受体的可裂解部分；

(b)使查询样品通过传感器后，使磁性颗粒通过传感器；以及

(c)通过测定GMR传感器的磁阻变化来检测查询样品中分析物的存在，所述磁阻变化基于磁性颗粒通过传感器前后的磁阻确定。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括基于GMR传感器的磁阻变化计算查询样品中分析物的浓度。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，还包括在查询样品通过传感器之前对传感器执行缓冲清洗。

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的方法，还包括在查询样品通过传感器之后但在磁性颗粒通过传感器之前在传感器上执行缓冲清洗。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括在磁性颗粒通过传感器后对传感器进行缓冲清洗。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述分析物为金属离子。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述查询样品为水。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述查询样品来自受试者的血液。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述生物分子为双链DNA(dsDNA)。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述受体共价结合到所述双链DNA的两条链之一。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中所述双链DNA包括脱氧核酶，所述脱氧核酶由所述金属离子激活。

12.根据权利要求1至11中任一权利要求所述的方法，其中测定GMR传感器的磁阻变化包括使用至少一个参考电阻器来执行GMR传感器磁阻变化的相敏解决方案。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中多个生物分子以约1×10⁹至约5×10¹⁰个生物分子/mm²的密度连接在传感器表面。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中对分析物的检测灵敏度极限范围为约1纳摩尔至约10纳摩尔。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中使查询样品通过检测器包括以约1微升/分钟至约20微升/分钟的速率的查询样品流速通过传感器。

16.一种检测查询样品中是否存在分析物的方法，包括：

(a)提供传感器，其包括布置在巨磁阻(GMR)传感器的功能化表面上的生物分子，所述生物分子包括：

抗原部分，所述抗原部分在抗原结合位点处结合抗体，所述抗体进一步包括与所述抗原结合位点分离的部分，所述抗原结合位点被配置为与磁性纳米颗粒结合；

(b)使查询样品和抗体的混合物通过传感器，其中抗体的抗原结合位点与查询样品中存在的分析物结合，从而防止抗体结合到生物分子的抗原部分；

(c)使混合物通过传感器后，使磁性颗粒通过传感器；以及(d)通过测定GMR传感器的磁阻变化来检测查询样品中分析物的存在，所述磁阻变化基于磁性颗粒通过传感器前后的磁阻确定。